Что означает затенение rom

Затенение ROM

Дата добавления: 2015-08-14 ; просмотров: 707 ; Нарушение авторских прав

Микросхемы ROM очень «медленны»: время доступа равно 150 нс при времени доступа запоминающего устройства DRAM 60 не или меньше. Поэтому во многих системах ROM затеняется, т. е. ее содержимое копируется в микросхемы динамической оперативной памяти при запуске, чтобы сократить время доступа в процессе функционирования. Процедура затенения копирует содержимое ROM в оперативную память, присваивая ей адреса, первоначально использовавшиеся для ROM, которая затем фактически отключается. Это повышает быстродействие системы памяти. Впрочем, в большинстве случаев достаточно затенить только базовую систему ввода-вывоза на системной плате и возможно, на видеоплате.

Затенение эффективно главным образом в 16-разрядных операционных системах типа DOS или Windows 3.х. Если компьютер работает под управлением 32-разрядной операционной системы типа Windows 9х или Windows NT/2000, то затенение фактически бесполезно, потому что эти операционные системы не используют 16-разрядный код из ROM. Вместо него они загружают 32-разрядные драйверы в оперативную память, заменяя ими 16-разрядный код базовой системы ввода-вывода, который, таким образом, используется только в течение запуска системы. Средство управления затенением находится в программе Setup BIOS.

Существует четыре различных типа микросхем памяти ROM.

— ROM (Read Only Memory).

— PROM (Programmable ROM). Программируемая ROM.

— EPROM (Erasable PROM). Стираемая программируемая ROM.

— EEPROM (Electrically Erasable PROM). Электронно-стираемая программируемая ROM, также называемая FlashROM,

Независимо от типа ROM, данные в ней сохраняются до тех пор, пока не будут стерты преднамеренно.

В таблице 5.1 приведены идентификационные номера, обычно используемые дм маркировки микросхем памяти ROM каждого типа.

Идентификационные номера микросхем памяти ROM

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

Источник

Функционирование BIOS

Базовая система ввода-вывода информации. Базовые функции интерфейса и настройки оборудования. Основные понятия и функционирование BIOS. Сведения о системной BIOS компьютера. Затенение ROM-памяти. Самотестирование процессора, модулей оперативной памяти.

Федеральное агентство по образованию ГОУ СПО «Кемеровский горнотехнический колледж»

по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

на тему: «Функционирование BIOS»

Курбатова Оксана Вадимовна

Основные понятия и функционирование BIOS

Основные сведения о системной BIOS компьютера

BIOS. Назначение, функции

PROM, EPROM и ЕEPROM и чем они отличаются

Обозначение подобного базового ПО термином «BIOS» присуще для персональных компьютеров на базе процессоров с архитектурой x86. Для компьютеров на базе процессоров других типов для обозначения ПО, выполняющего подобные функции, используются другие термины, например, базовое ПО машин с процессором архитектуры SPARC называется PROM.

Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской плате компьютера (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой системы. Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Поскольку доступ к RAM (оперативной памяти) осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задейтвованная при этом область памяти называется Shadow Memory (теневая память).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ BIOS

Свои BIOS имеют различные контроллеры, видеоплаты, дисководы, модемы, сканеры и другие внутренние и периферийные устройства компьютера. Это так называемые BIOS адаптеров, которые загружаются при запуске системы. Однако наиболее важной в компьютере является BIOS, расположенная на материнской плате и называемая системной BIOS. В системной BIOS находятся всё основное системное программное обеспечение компьютера, предназначенное для тестирования при включении питания аппаратных средств и управления ими, а также для распределения ресурсов между компонентами компьютера.

Таким образом, программы системной BIOS выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы. В большинстве случаев PC совместимых компьютеров системные BIOS содержат следующие основные программы:

Однако некоторые устройства при запуске компьютера, бывают, всё же, необходимы. Например, для отображения информации на экране монитора при загрузке компьютера требуется активизировать видеоадаптер, но его поддержка в системную BIOS не встроена. Дело в том, что в настоящее время имеется множество различных видеоадаптеров, и все их драйверы невозможно поместить в системную BIOS. Поэтому необходимые драйверы помещаются в в микросхемы BIOS на платах этих устройств. Системная BIOS при загрузке компьютера осуществляет поиск BIOS видеоадаптера и загружает ее до запуска операционной системы. Это предотвращает необходимость постоянной модернизации системной BIOS при появлении новых моделей устройств, особенно тех, которые необходимы для начальной загрузки компьютера.

Собственные BIOS часто устанавливаются и на некоторых других платах расширения. Ниже приведён перечень плат, на которых, как правило, устанавливаются собственные BIOS, и дано их краткое описание:

Работа пользователя в дисковой операционной системе MS-DOS осуществляется путем прямого обращения к подпрограммам BIOS. Более совершенные операционные системы, такие как Windows 9x/2000/Me/NT, имеют собственные средства для управления аппаратными компонентами компьютера, поэтому при своей работе они достаточно редко используют системную BIOS.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМНОЙ BIOS КОМПЬЮТЕРА

базовый bios компьютер системный

Как правило, рядом с микросхемой ROM BIOS находится никель-кадмиевый аккумулятор либо литиевый элемент (батарейка), питающие микросхему CMOS и постоянно подзаряжаемый во время работы компьютера. Такие питающие элементы устанавливаются с целью сохранения информации в микросхемах ROM после выключения питания. Поэтому микросхему ROM часто называют энергонезависимыми, но это не совсем верно. Микросхемы ROM, всё же, нуждаются в автономном электропитании, поэтому память таких микросхем следовало бы называть памятью с автономным питанием.

Микросхемы BIOS очень медлительны: время доступа составляет 150 нс при том, что время доступа запоминающего устройства DRAM составляет 60 нс или меньше. Поэтому во многих системах ROM-память отдельных компонентов «затеняется», т.е. при запуске компьютера её содержимое копируется в микросхему динамической оперативной памяти с тем, чтобы в процессе функционирования сократить время доступа к этому содержимому. Процедура затенения копирует содержимое ROM в оперативную память, присваивая ей адреса, первоначально использовавшиеся для ROM памяти, которая затем фактически отключается. В большинстве случаев оказывается достаточным затенить только базовую систему ввода/вывода на материнской плате и, возможно, на видеоадаптере. Однако современные BIOS предоставляют широкие возможности для затенения ROM-памяти многих других компонентов компьютера в программе CMOS Setup Utility.

Затенение эффективно, главным образом, в 16-разрядных операционных системах DOS или Windows 3.x. Если же компьютер работает под управлением 32-разрядной операционной системой типа Windows 9x или Windows NT/2000/Me, то затенение фактически оказывается бесполезным, так как эти операционные системы не используют 16-разрядный код из ROM-памяти. Вместо него они загружают 32-разрядные драйверы в оперативную память, заменяя ими 16-разрядный код базовой системы ввода/вывода, который, таким образом, используется только во время запуска компьютерной системы.

BIOS. НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ

BIOS включает в себя программную поддержку стандартных ресурсов ПЭВМ и обеспечивает диагностику аппаратных средств, их конфигурирование и вызов загрузчика операционной системы. Обычно BIOS привязан к конкретному типу системной платы.

В последнее время BIOS чаще всего хранят во Flash памяти, допускающей перезапись содержимого. Это позволяет обновлять версии BIOS, однако, оборотной стороной этого является возможность вывода ПЭВМ из строя из-за порчи BIOS при неправильной его перезаписи или под воздействием вирусов.

Для обновления BIOS новые версии следует получать непосредственно от изготовителей системной платы или с сайтов, хранящих такие версии. Собственно производители BIOS (фирмы AMI, Award, Phoenix) под конкретные платы их не настраивают: Этой настройкой (доработкой) базовых версий BIOS и занимаются изготовители системных плат.

Функции BIOS разделяются на следующие группы:

Настройка и конфигурирование аппаратных средств и системных ресурсов- BIOS Setup

Все эти функции исполняет системный модуль System BIOS, хранящийся в микросхеме ПЗУ или флэш-памяти, установленной на системной плате.

НАЗНАЧЕНИЕ BIOS МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ

PROM, EPROM и ЕEPROM и чем они отличаются

Специальный тип EEPROM, называемый Flash memory или Flash EEPROM, может быть перезаписан без применения дополнительных устройств типа программатора, находясь в компьютере.

Подобные документы

Основные понятия и функционирование BIOS. Затенение ROM-памяти. Работа системной BIOS при включении компьютера. Программа CMOS Setup Utility настройки BIOS. Содержание основных разделов программы BIOS Setup. Настройка параметров компьютера.

реферат [47,5 K], добавлен 29.11.2006

Система BIOS как базовая система ввода и вывода и важнейший компонент персонального компьютера. Программное обеспечение, используемое в BIOS материнских плат. Основные функции BIOS, порядок загрузки системы. Проверка стабильности работы компьютера.

доклад [94,9 K], добавлен 15.09.2013

Основные сведения о системной BIOS компьютера, представляющей собой микросхему постоянной памяти ПЗУ, или ROM, расположенную на материнской плате. Основные разделы программы установки Phoenix-Award BIOS CMOS Setup Utility. Настройка работы процессора.

реферат [34,3 K], добавлен 23.05.2015

Программные модули основной BIOS (базовой системы ввода-вывода). Программа тестирования при включении питания компьютера. Реализация системы BIOS в виде одной микросхемы, установленной на материнской плате компьютера. Типы, версии и функции системы BIOS.

реферат [190,6 K], добавлен 19.08.2010

Базовые разделы BIOS и основные доступные возможности для его настройки: Standard CMOS Features, Advan-ced BIOS Features, Chipset features setup и Integrated Peripherals. Настройки, определяющие быстродействие компьютера, режимы работы его компонентов.

статья [17,4 K], добавлен 03.04.2010

реферат [514,1 K], добавлен 12.04.2012

Общая информация о компьютере. BIOS. Материнская плата. Операционная система. Логические и физические накопители. Арифметический и мультимедийный тест процессора, тест пропускной способности компьютера и кэш-памяти с помощью программы SiSoftware Sandra.

контрольная работа [3,0 M], добавлен 21.02.2009

BIOS как базовая система ввода-вывода, его внутренняя структура и основные элементы, модуль расширения и его задачи. Базовый модуль DOS. Функции командного процессора. Утилиты: понятие и содержание, особенности функционирования, главные цели и задачи.

презентация [219,7 K], добавлен 13.08.2013

Назначение BIOS, определение хода запуска, первоначальное тестирование и первичная загрузка интерфейсов компьютера. Опции и базовые установки BIOS Setup, редактирование опций разделов Primary Master, Primary Slave, Secondary Master и Secondary Slave.

статья [29,1 K], добавлен 03.04.2010

Основные составляющие системного блока. Назначение материнской платы. Базовая система ввода-вывода – Bios. Понятие периферийного устройства. Запоминающие устройства и их виды. Открытая архитектура в устройстве ПК. Устройства для ввода и вывода данных.

реферат [478,5 K], добавлен 18.12.2009

Источник

Лекция по Основам архитектуры «Организация BIOS»

Базовая система ввода- вывода BIOS

Рис. 1. Условное разделение PC -совместимой системы на несколько слоев

2. Аппаратная и программная части BIOS

Как уже упоминалось, BIOS представляет собой интерфейс между аппаратным обеспечением и операционной системой. BIOS не похожа на стандартное программное обеспечение, поскольку находится в микросхемах, установленных на системной плате или платах адаптеров.

■ видеоадаптеры — всегда имеют собственную микросхему BIOS ;

■ сетевые адаптеры — для начальной инициализации устройства либо нормального функционирования в бездисковых рабочих станциях или терминалах;

■ платы обновления IDE или дисковода — для поддержки функции загрузочного устройства при запуске системы;

■ платы для решения проблемы Y 2 K — в них содержится корректная процедура перехода в новое тысячелетие.

■ POST — самотестирование при включении питания процессора, памяти, набора микросхем системной логики, видеоадаптера, контроллеров диска, дисковода, клавиатуры и других жизненно важных компонентов системы.

■ Загрузчик операционной системы — подпрограмма, выполняющая поиск действующего основного загрузочного сектора на дисковых устройствах. При обнаружении сектора, соответствующего определенному минимальному критерию (его сигнатура должна заканчиваться байтами 55 AAh ), выполняется код начальной загрузки. Эта программа загружает загрузочный сектор операционной системы, который, в свою очередь, загружает файлы ядра операционной системы.

■ ROM (Read Only Memory).

■ PROM (Programmable ROM) — программируемая ROM.

■ EPROM (Erasable PROM) — стираемая программируемая ROM.

■ EEPROM (Electrically Erasable PROM) — электронностираемая программируемая ROM, также называемая Flash ROM.

Микросхемы PROM часто называются микросхемами OTP ( One Time Programmable — программируемые один раз). Они могут быть запрограммированы только однажды. Большинство микросхем PROM стоят совсем недорого, примерно 3 доллара. Поэтому при замене программы в PROM старая микросхема выбрасывается, а новая прожигается в соответствии с новыми данными.

Процесс программирования PROM занимает от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от емкости микросхемы и применяемого алгоритма. На рис. 5.3 показано типичное программирующее устройство, которое имеет несколько разъемов. Это устройство может программировать несколько микросхем сразу, сохраняя время при записи тех же данных в нескольких микросхемах. Менее дорогие программирующие устройства имеют только один разъем.

ROM BIOS — программа, повышающая “интеллектуальный” уровень компонентов компьютера. Обновление базовой системы ввода-вывода часто может повысить эффективность компьютера и расширить его возможности.

Обновление ROM BIOS может понадобиться в следующих случаях:

■ при добавлении или улучшении поддержки Plug and Play ;

■ при исправлении ошибок, связанных с проблемой 2000 года и високосными годами;

■ при исправлении известных ошибок или проблем совместимости с некоторыми аппаратными средствами и программным обеспечением;

■ при замене процессора;

■ при добавлении поддержки для системы управления режимом электропитания ( Advanced System Configuration and Power Interface — ACPI ).

8. Использование Flash BIOS

В некоторых системах для запуска программы Setup BIOS используются перечисленные ниже клавиши.

■ IBM Aptiva / Valuepoint — F 1> (во время выполнения процедуры POST ).

■ Старые версии Phoenix BIOS — Ctrl + Alt + Esc > или Ctrl + Alt + S > (в режиме командной строки).

■ Compaq — F 10> (во время выполнения процедуры POST ).

После запуска программы появится ее основной экран с меню и подменю.

Технология Plug and Play значительно упростила процесс установки и конфигурирования новых устройств. Пользователю необходимо лишь вставить плату в свободный разъем, а система автоматически выделит необходимые ресурсы.

Технология Plug and Play состоит из следующих основных компонентов:

■ Plug and Play BIOS;

■ Extended System Configuration Data (ESCD);

1 Что называют базовой системой ввода-вывола?

2 Почему компьютеры с разным оборудованием могут запускать одинаковое программное обеспечение?

8 Какая связь между ROM и оперативной памятью?

11 Что означает «Затенение ROM »?

Источник

4 Базовая система ввода- вывода

Лекция 4 Базовая система ввода- вывода

4.2 Аппаратная и программная части BIOS

4.3 BIOS и CMOS RAM

4.7 Обновление BIOS

Рекомендуемые файлы

4.8 Использование Flash BIOS

4.9 Запуск программы Setup B IOS

4.10 Plug and Play BIOS

BIOS — это термин, который используется для описания базовой системы ввода-вывода. По существу, BIOS представляет собой “промежуточный слой” между программной и аппаратной частями системы. Большинство пользователей под BIOS подразумевают драйверы устройств. Кроме системной, существует еще BIOS адаптеров, которые загружаются при запуске системы.

На этом рисунке показаны два различных компьютера, в которых используется уникальная BIOS в качестве интерфейса между аппаратным обеспечением и операционной системой и ее приложениями. Таким образом, на этих компьютерах может быть установлено разное оборудование (процессоры, жесткие диски, мониторы и др.), на котором можно запускать одинаковое программное обеспечение. Связь между приложениями и операционной системой осуществляется с помощью соответствующего API ( Application Programming Interface ). Этот интерфейс определяет, например, как выполняется запись и считывание данных на диск, печать и другие функции. Поскольку приложение не зависит от

Рис. 4.1. Условное разделение PC -совместимой системы на несколько слоев

4.2 Аппаратная и программная части BIOS

Как уже упоминалось, BIOS представляет собой интерфейс между аппаратным обеспечени­ем и операционной системой. BIOS не похожа на стандартное программное обеспечение, по­скольку находится в микросхемах, установленных на системной плате или платах адаптеров.

■ видеоадаптеры — всегда имеют собственную микросхему BIOS ;

■ сетевые адаптеры — для начальной инициализации устройства либо нормального функционирования в бездисковых рабочих станциях или терминалах;

■ платы обновления IDE или дисковода — для поддержки функции загрузочного уст­ройства при запуске системы;

■ платы для решения проблемы Y 2 K — в них содержится корректная процедура перехо­да в новое тысячелетие.

■ POST — самотестирование при включении питания процессора, памяти, набора мик­росхем системной логики, видеоадаптера, контроллеров диска, дисковода, клавиатуры и других жизненно важных компонентов системы.

■ Загрузчик операционной системы — подпрограмма, выполняющая поиск действую­щего основного загрузочного сектора на дисковых устройствах. При обнаружении сектора, соответствующего определенному минимальному критерию (его сигнатура должна заканчиваться байтами 55 AAh ), выполняется код начальной загрузки. Эта про­грамма загружает загрузочный сектор операционной системы, который, в свою оче­редь, загружает файлы ядра операционной системы.

■ PROM (Programmable ROM) — программируемая ROM.

■ EPROM (Erasable PROM) — стираемая программируемая ROM.

■ EEPROM (Electrically Erasable PROM) — электронностираемая программируемая ROM, также называемая Flash ROM.

Микросхемы PROM часто называются микросхемами OTP ( One Time Programmable — программируемые один раз). Они могут быть запрограммированы только однажды. Большинство микросхем PROM стоят со­всем недорого, примерно 3 доллара. Поэтому при замене программы в PROM старая микро­схема выбрасывается, а новая прожигается в соответствии с новыми данными.

Процесс программирования PROM занимает от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от емкости микросхемы и применяемого алгоритма. На рис. 5.3 показано типичное программирующее устройство, которое имеет несколько разъемов. Это устройство может про­граммировать несколько микросхем сразу, сохраняя время при записи тех же данных в несколь­ких микросхемах. Менее дорогие программирующие устройства имеют только один разъем.

ROM BIOS — программа, повышающая “интеллектуальный” уровень компонентов ком­пьютера. Обновление базовой системы ввода-вывода часто может повысить эффективность компьютера и расширить его возможности.

Обновление ROM BIOS может понадобиться в следующих случаях:

■ при добавлении или улучшении поддержки Plug and Play ;

■ при исправлении ошибок, связанных с проблемой 2000 года и високосными годами;

■ при исправлении известных ошибок или проблем совместимости с некоторыми аппа­ратными средствами и программным обеспечением;

■ при замене процессора;

■ при добавлении поддержки для системы управления режимом электропитания ( Advanced System Configuration and Power Interface — ACPI ).

4.8 Использование Flash BIOS

4.9 Запуск программы Setup BIOS

■ Award BIOS — Delete > или комбинация клавиш Ctrl + Alt + Esc >.

В некоторых системах для запуска программы Setup BIOS используются перечисленные ниже клавиши.

■ IBM Aptiva / Valuepoint — F 1> (во время выполнения процедуры POST ).

■ Старые версии Phoenix BIOS — Ctrl + Alt + Esc > или Ctrl + Alt + S > (в режиме команд­ной строки).

■ Compaq — F 10> (во время выполнения процедуры POST ).

После запуска программы появится ее основной экран с меню и подменю.

Технология Plug and Play значительно упростила процесс установки и конфигурирования новых устройств. Пользователю необходимо лишь вставить плату в свободный разъем, а сис­тема автоматически выделит необходимые ресурсы.

Технология Plug and Play состоит из следующих основных компонентов:

■ Plug and Play BIOS;

■ Extended System Configuration Data (ESCD);

1 Что называют базовой системой ввода-вывола?

2 Почему компьютеры с разным оборудованием могут запускать одинаковое программное обеспечение?

8 Какая связь между ROM и оперативной памятью?

11 Что означает « Затенение ROM »?

Вместе с этой лекцией читают «Печатные процессы».

Источник

Архитектура ЭВМ

Компоненты ПК

Интерфейсы

Мини блог

Самое читаемое

BIOS: базовая система ввода-вывода

Системная BIOS

Системная BIOS

Во всех системных платах есть микросхема, в которой записано программное обеспечение, называемое BIOS или ROM BIOS. Эта микросхема содержит стартовые программы и драйверы, необходимые для запуска системы и функционирования основного аппаратного обеспечения. В ней также содержатся процедура POST (самотестирование при включении питания) и данные системной конфигурации. Все эти параметры записаны в CMOS-память, которая питается от литиевой батарейки, установленной на системной плате. Эту энергонезависимую память часто называют NVRAM (Non-Volatile RAM).

Таким образом, BIOS представляет собой комплект программ, хранящихся в одной или нескольких микросхемах. Эти программы выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы. BIOS в большинстве PC-совместимых компьютеров выполняет четыре основные функции.

Микросхемы ROM

Память типа ROM (Read-Only Memory, или ПЗУ) может постоянно (или практически постоянно) хранить данные. Эти записанные данные хранятся в памяти даже при отключении питания. Таким образом, для хранения стартовых процедур (и BIOS) лучше всего подходит память ROM. Аналогичная память используется и в других устройствах с собственной BIOS, например в видеоадаптерах.

Особо отмечу, что ROM и оперативная память — не противоположные понятия. На самом деле ROM представляет собой часть оперативной памяти системы. Другими словами, часть адресного пространства оперативной памяти отводится для ROM. Это необходимо для хранения программного обеспечения, которое позволяет загрузить операционную систему; в противном случае процессор сразу после включения питания не найдет в памяти команды, которые ему следует выполнить.

Например, сразу при включении компьютера счетчик команд автоматически принимает значение (адрес) FFFF0h; команды, размещенные по этому адресу, должны обеспечить загрузку операционной системы. Этим командам отводится ровно 16 байт, от конца первого мегабайта оперативной памяти и от конца ROM. Если бы эти адреса указывали на ячейки обычной памяти, все хранимые в ней данные, в том числе и команды, исчезли бы при выключении питания и процессор при следующем включении не нашел бы там никаких команд. Но, если этот адрес указывает на ячейку ROM, программа запуска системы в неизменном виде выполняется каждый раз при включении компьютера.

Обычно первым адресом ROM системы является F0000h или E0000h, расположенный за 64 или 128 Кбайт от конца первого мегабайта. Поскольку емкость ROM обычно равна 128 Кбайт, программы ROM полностью занимают последние 128 Кбайт первого мегабайта, включая критический адрес FFFF0h первой команды запуска. Емкость современных микросхем ROM может достигать 256 или 512 Кбайт. Такой увеличенный объем позволяет хранить драйверы интегрированных на системной плате устройств. К примеру, ROM интегрированной на системной плате видеосистемы обычно находится в адресах C0000h–C7FFFh, а ROM прочих интегрированных устройств, таких как адаптеры сети и SCSI, — в адресах C8000h–DFFFFh.

На рисунке показана карта распределения первого мегабайта памяти. Замечу, что верхние адреса памяти, зарезервированные для ROM BIOS материнской платы и адаптеров, находятся в конце первого мегабайта.

Кажется странным, что при запуске компьютер начинает выполнять команду, расположенную за 16 байт от конца ROM, но в этом есть свой смысл. Просто по этому адресу помещается команда перехода JMP, после выполнения которой процессор переходит к фактическому началу программы; в большинстве случаев оно близко к адресу F0000h, который расположен примерно на 64 Кбайт ранее в карте памяти. Это все равно что начинать чтение книги с 16-й страницы от конца; причем на ней должен быть указан номер страницы, с которой фактически начинается изложение. Зато подобное соглашение позволяет свободно изменять объем ROM.

Основной код BIOS содержится в микросхеме ПЗУ на системной плате, но на плата адаптеров также есть аналогичные микросхемы. Они содержат вспомогательные подпрограммы BIOS и драйверы, необходимые для конкретной платы, особенно для тех плат, которые должны быть активизированы на раннем этапе начальной загрузки, например для видеоадаптера. Платы, не нуждающиеся в драйверах на раннем этапе начальной загрузки, обычно не имеют ПЗУ, поскольку их драйверы могут быть загружены с жесткого диска позже — в процессе начальной загрузки.

Программа, хранящаяся в ПЗУ системной платы, сканирует специальную область ROM оперативной памяти (адреса C0000–DFFFFh) в поисках пары байтов сигнатуры (55AAh), которая указывает на начало ПЗУ адаптеров.

Адреса ПЗУ всех адаптеров должны начинаться с 55Aah, иначе системная плата просто их не распознает. Третий байт указывает размер ПЗУ в единицах, кратных 512 байт, которые называются абзацами, а четвертый байт соответствует фактическому началу драйверов. Байт размера используется ПЗУ системной платы в целях тестирования. ПЗУ системной платы складывает все байты в ПЗУ, после чего делит полученную сумму на количество байтов. Остаток от деления должен быть равен 100h. Поэтому при написании программы для ПЗУ адаптера программист обычно использует байт “дополнения”, позволяющий получить необходимую контрольную сумму. Используя значение контрольной суммы, системная плата проверяет ПЗУ каждого адаптера во время выполнения процедуры POST и помечает те из них, которые были повреждены.

Базовая система ввода-вывода системной платы автоматически выполняет программы в ROM любого адаптера, который она находит в процессе сканирования. Процесс обнаружения и инициализации видеоадаптера можно наблюдать в большинстве компьютеров при включении питания и во время выполнения POST.

Затенение ПЗУ

Микросхемы ПЗУ по своей природе очень “медленные” — время доступа равно 150 нс при времени доступа запоминающего устройства DRAM 10 нс или меньше. Поэтому во многих системах ROM затеняется, т.е. ее содержимое при запуске копируется в микросхемы динамической оперативной памяти, чтобы сократить время доступа в процессе функционирования. Процедура затенения копирует содержимое ROM в оперативную память, присваивая ей адреса, первоначально использовавшиеся для ПЗУ, которое затем фактически отключается. При этом имитируется работа ПЗУ на полной скорости оперативной памяти.

Затенение эффективно главным образом в 16-разрядных операционных системах типа DOS или Windows 3.x. Если компьютер работает под управлением 32-разрядной операционной системы, то затенение фактически бесполезно, так как эти системы не используют 16-разрядный код из ROM. Вместо него они загружают в оперативную память 32-разрядные драйверы, заменяя ими 16-разрядный код BIOS, который был использован в процессе запуска системы.

Средство управления затенением находится в программе настройки BIOS, о которой мы поговорим ниже.

Типы микросхем ПЗУ

Существует четыре типа микросхем памяти ПЗУ.

Независимо от типа ROM данные в ней сохраняются до тех пор, пока не будут стерты или перезаписаны преднамеренно.

Память PROM

В память PROM выпускается в чистом виде, и в нее можно записать любые данные. Она была разработана в конце 1970-х годов компанией Texas Instruments и имела емкость от 1 Кбайт (8 Кбит) до 2 Мбайт (16 Мбит) и больше. Эти микросхемы могут быть идентифицированы по номерам вида 27nnnn в маркировке, где 27 — PROM типа TI, а nnnn — емкость кристалла (микросхемы) в килобитах. Например, в большинстве компьютеров с PROM использовались микросхемы 27512 и 271000, которые имели емкость 512 Кбит (64 Кбайт) или 1 Mбит (128 Кбайт).

Примечание!

Хотя мы говорим, что эти микросхемы изначально не содержат никакой информации, на самом деле при изготовлении они прописываются двоичными единицами. Другими словами, микросхема PROM емкостью 1 Мбит содержит 1 млн. единиц (если быть точным, то 1 048 576). При программировании такой “пустой” PROM в нее записываются нули. Этот процесс обычно выполняется с помощью специального программирующего устройства (см. рисунок ниже).

Процесс программирования часто называется прожигом, так как именно этот термин технически правильно описывает сам процесс. Каждую единицу можно представить как неповрежденный плавкий предохранитель. Большинство таких микросхем работают при напряжении 5 В, но при программировании PROM подается более высокое напряжение (обычно — 12 В) по различным адресам в пределах адресного пространства, отведенного для микросхемы. Это более высокое напряжение фактически записывает “0”, сжигая плавкие предохранители в тех местах, где необходимо преобразовать 1 в 0. Хотя превратить единицу в нуль можно, этот процесс необратим (т.е. нельзя преобразовать 0 в 1).

Программирующее устройство исследует программу, которую необходимо записать в микросхему, и затем выборочно изменяет в микросхеме 1 на 0 только там, где это необходимо. Поэтому микросхемы PROM часто называются микросхемами OTP (One Time Programmable — программируемые один раз). Они могут быть запрограммированы только однажды. Большинство микросхем PROM стоит совсем недорого, примерно 3 доллара. Поэтому при замене программы в PROM старая микросхема выбрасывается, а новая прожигается в соответствии с новыми данными.

Процесс программирования PROM длится от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от емкости микросхемы и применяемого алгоритма. На рисунке показано типичное программирующее устройство, которое имеет несколько разъемов. Это устройство может программировать несколько микросхем сразу, экономя время при записи одних и тех же данных в нескольких микросхемах. Менее дорогие программирующие устройства имеют только один разъем.

Рекомендую использовать недорогое программирующее устройство компании Andromeda Research Labs (www.arlabs.com). Несмотря на невысокую цену оно может быть подключено к параллельному порту ПК; после подключения данные для программирования из файла на компьютере передаются в программирующее устройство. Кроме того, это устройство переносное. Управление им осуществляется с помощью меню, выводимого прилагаемой к нему программой. Программа содержит несколько функций, одна из них позволяет считывать данные с микросхемы и сохранять их в резервном файле; можно также записать данные в микросхему из файла и убедиться, что микросхема записана правильно или что она “пуста” перед началом программирования.

Перепрограммирование PROM!

Источник